El arcoíris es un fenómeno óptico que presenta en forma de arco de bandas concéntricas los siete colores elementales: rojo, naranja, amarillo, verde, azul, cian y violeta. Se produce cuando los rayos del sol atraviesan las gotas de agua de la lluvia y se reflejan en ellas como espejo, separando la luz solar en los diferentes colores que la componen.
Para que se forme un arcoíris se necesitan tres condiciones: que haya lluvia o humedad en el aire, que el sol ilumine las gotas de agua desde el extremo contrario del horizonte y que el observador se sitúe entre ambos, con el sol a su espalda. Además, el sol no debe estar muy por encima del horizonte, ya que si se encuentra en una elevación superior a los 42º, no se podrá observar el arcoíris.
El proceso de formación del arcoíris implica dos fenómenos físicos: la refracción y la reflexión de la luz. La refracción ocurre cuando la luz cambia de dirección al pasar de un medio a otro con distinta densidad, como el aire y el agua. La reflexión ocurre cuando la luz rebota en una superficie y cambia de sentido.
Cuando la luz del sol incide sobre una gota de agua, se refracta al entrar en ella y se descompone en los distintos colores según su longitud de onda. Cada color tiene un ángulo de refracción diferente y por eso se separan. Luego, la luz se refleja en la pared interna de la gota y vuelve a salir al aire, refractándose nuevamente. El ángulo en el que salen los rayos de colores es el que le da la forma al arcoíris.
Como este efecto se da en millones de gotas de agua, se forma una banda luminosa con los colores del espectro visible. El rojo es el color que tiene mayor longitud de onda y menor ángulo de refracción, por lo que se sitúa en el extremo exterior del arco. El violeta es el color que tiene menor longitud de onda y mayor ángulo de refracción, por lo que se sitúa en el extremo interior del arco. Los demás colores se ordenan según su longitud de onda decreciente: naranja, amarillo, verde, azul y cian.
A veces se puede observar un segundo arcoíris más tenue y con los colores invertidos sobre el primero. Esto se debe a que algunas gotas reflejan la luz dos veces en su interior antes de salir al exterior. Al hacerlo, los rayos pierden intensidad y cambian su ángulo de salida.
El arcoíris es un fenómeno natural que ha fascinado al ser humano desde la antigüedad. Ha sido objeto de mitos, leyendas, símbolos y creencias en diversas culturas. Hoy en día sabemos que se trata de un efecto óptico producido por la interacción de la luz y el agua, pero no por eso deja de ser un espectáculo maravilloso que nos regala la naturaleza.
